[發明專利]基于臺區的三相負荷不平衡控制裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202010940244.3
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112350349A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 聶崢;彭勇;戴瑞金;韓翊;陳建銘;高國杰;張康;韓威;張紫龍;周旻;馬得國
• 申請（專利權）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號: H02J3/26
• 分類號: H02J3/26;H02J3/32
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項軍

本申請實施例提出了基于臺區的三相負荷不平衡控制裝置及控制方法，臺區內負荷節點處的三相電力線安裝有電壓電流傳感器，雙向DC/AC變換器輸出連接于電壓電流傳感器和負荷之間，中心控制器CPU采集節點處以及儲能電池輸出點的電壓、電流信號，中心控制器CPU；開關連接器內部有六個可控開關S1?S6，開關連接器M與儲能電池輸出連接，開關連接器P與雙向DC/AC變換器輸入連接，開關連接器的信號控制端口C1?C8與中心控制器CPU。由于三相不平衡裝置平衡時至少有一相電池不需要向外輸出功率，從而為電池的自由切換提供了可能。這種控制方法實現了儲能電池的靈活應用，保證了儲能裝置始終具有足夠的能量。

技術領域

本申請屬于三相負載不平衡的領域，具體涉及基于臺區的三相負荷不平衡控制裝置及控制方法。

背景技術

電力系統三相不平衡可以分為事故性不平衡和正常不平衡，事故性不平衡由系統中各種非對稱性故障引起的，如單相接地短路；正常性不平衡可能是由于供電環節的不平衡也可能是用電環節的不平衡引起的。用電環節的不平衡是指系統中三相負荷不對稱所引起的系統三相不平衡，在配電網臺區內，三相負荷不對稱是系統三相不平衡的最主要因素，其產生的主要原因是單相大容量負荷在三相系統中容量和電氣位置分布不合理。電力系統中三相不平衡運行時，其電壓、電流中含有大量的負序分量，這些負序分量將給電網中的電氣設備帶來很大危害，因此，在電網運行考核中，電力系統的三相平衡性是主要的考核指標。目前改善三相不平衡的方法主要有：1)線路安裝前盡量保證負荷平衡，這種方法往往只能在設計線路時考慮，一旦線路固定后難以實現；2)加裝三相三相平衡裝置，通過投入適當的容性電納和感性電納使回路平衡，這種方法的缺陷是感性、容性電納難以連續調節，可行性差。

發明專利2018113961749提出了一種無停電間隔的三相負荷不平衡自動調整的配電站裝置，這種裝置在主控制器的協調之下將三相不平衡狀態下的負荷較大相的部分負荷切換到負荷較小相，保證饋出的電源不出現停電間隔。該發明專利缺陷是切換的負荷必須經預先設置，實際操作者只能將預先設置的一部分負荷在相間切換，而且可切換的負荷必須在逆變器的容量范圍內。發明專利2012100646518提出的基于單相逆變電源的柔性切換系統的切換方法也與其類似的原理。實用新型專利201320323927X提出了一種低壓負荷不平衡調整及智能無功動態補償裝置，該方法是通過開關變換的方法實現負荷的轉移調整。上述的幾種均采用轉移負荷的方法，實現負荷的平衡，但這些方法必須預置負荷的接線，然后通過逆變器和開關配合實現負荷平衡，這種方法的可行性較差。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺點和不足，本申請提出了基于臺區的三相負荷不平衡控制裝置及控制方法，確保三相不平衡裝置平衡時，至少有一相電池不需要向外輸出功率，從而為電池的自由切換提供了可能。

具體的，一方面，本實施例提出的基于臺區的三相負荷不平衡控制裝置，包括儲能電池、開關連接器、雙向DC/AC變換器、中心控制器CPU、電流傳感器組成，包括：

臺區內負荷節點處的三相電力線安裝有電壓電流傳感器，雙向DC/AC變換器輸出連接于電壓電流傳感器和負荷之間，中心控制器CPU采集節點處以及儲能電池輸出點的電壓、電流信號，中心控制器CPU；

所述開關連接器內部有六個可控開關S1-S6，連接器設有連接口為M端口、N端口、P端口、開關連接輸出端口S_S1、S_S2、S_S3、S_S4以及可控開關信號控制端口C1-C8；

開關連接器M與儲能電池輸出連接，開關連接器P與雙向DC/AC變換器輸入連接，開關連接器的信號控制端口C1-C8與中心控制器CPU。

可選的，在所述控制裝置中：

開關連接器包括開關連接器1、開關連接器2、開關連接器3，開關連接器輸出與雙向DC/AC變換器的輸入端連接。

可選的，在所述控制裝置中：